山西省吕梁市石楼县石楼中学2024-2025学年高二上学期11月月考物理试题
展开一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列关于电场强度的两个表达式和的叙述错误的是( )
A.是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电荷量
B.是电场强度的定义式,F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中电荷的电荷量
C.是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量
D.对于库仑定律表达式,式中是点电荷产生的电场在点电荷处的电场强度大小
2. 如图所示,边长为的正方形ABCD处在匀强电场中,且正方形平面与电场线平行。已知,,,O是对角线AC、BD的交点,下列说法正确的是( )
A.D点的电势 B.
C.电场强度的方向由A指向C D.电场强度大小为
3. 将质子加速到一定的速度可以杀死某些肿瘤癌细胞。如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为的加速器加速后,形成细柱形的质子流。已知质子流等效电流为,质子的质量为,电荷量为,则质子流单位长度内的质子数是( )
A. B.
C. D.
4.用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R的阻值。某次按照如图所示电路的测量情况:电流表的示数是5 mA,电压表的示数是2.5 V。下列说法正确的是( )
A.电阻R的值为500 Ω
B.电阻R的值略大于500 Ω
C.电阻R的值略小于500 Ω
D.如果采用电流表外接法测量,结果更加精确
5. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,,,,。当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度可能值是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
6. 如图所示,两个用相同材料制成的上表面均为正方形的长方体导体甲、乙,高度均为h,甲、乙上表面边长分别为a、b,则( )
A.从图示电流方向看,甲、乙电阻之比为a∶b
B.从图示电流方向看,甲、乙电阻之比为1∶1
C.若电流方向均为竖直向下,甲、乙电阻之比为a∶b
D.若电流方向均为竖直向下,甲、乙电阻之比为a2∶b2
7. 一对平行金属板长为L,两板间距为d,质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间,两板间所加交变电压uAB如图乙所示,交变电压的周期T=eq \f(L,2v0),已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用,则( )
A.所有电子都从右侧的同一点离开电场
B.所有电子离开电场时速度都是3v0
C.t=0时刻进入电场的电子,离开电场时动能最大
D.t=eq \f(1,4)T时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为eq \f(d,16)
二、多项选择题(共3个小题,每题6分,共18分;每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8.如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。现使B瞬时获得水平向右的速度,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图像信息可得( )
A. 两物体的质量之比为
B. 若,运动过程中弹性势能最大值为3J
C. 从到时刻弹簧由伸长状态恢复到原长
D. 时刻,A、B动能
9.如图所示,平行等距的竖直虚线a、b、c、d为某一匀强电场的等势面,一个不计重力的电子垂直经过等势面d时,动能为20eV,飞经等势面c时,电势能为,飞至等势面b时速度恰好为0,已知相邻等势面间的距离都为5cm,下列结论正确的是( )
A.等势面a的电势为 B.匀强电场的场强大小为200V/m
C.该电子飞经等势面b时,其电势能为10eV
D.该电子的动能为26eV时,其电势能为
10. 如图所示,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系xOy,空间存在与坐标平面平行的匀强电场(未画出)。以O为圆心的圆周上有一点,一质量为m的带负电小球从A点沿x轴正方向以初速度进入圆形区域,并从B点(图中未标出)以相同的速率离开圆形区域,整个过程小球克服电场力做功为8mgl,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.整个过程小球的重力势能减少量为8mgl
B.B点的位置坐标为
C.小球运动过程中的最小速度为0.6v0
D.小球所受电场力的大小为
三、实验题(共计16分)
11. 某实验小组用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。
(1)A、B两个滑块的遮光片的宽度相同,用游标卡尺测量遮光片的宽度,其示数如图乙所示,其值为d=________cm;
(2)实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过左侧光电门的时间大于通过右侧光电门的时间。为使导轨水平,可调节Q的旋钮使轨道右端________(选填“升高”或“降低”)一些。
(3)实验时分别使滑块A、B挤压气垫导轨左、右两侧弹射架中的橡皮条,同时释放后,观察到左侧光电门先后有两个计数,分别为、,右侧光电门有一个计数,已知滑块A的质量为,滑块B的质量为,如果关系式________________(用题中物理量符号表示,设向右为正)成立,则两滑块碰撞过程中动量守恒。
12.在“金属丝电阻率的测量”的实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)乙图是测量Rx的原理图,丙图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑片P置于滑动变阻器的一端。请根据乙图,补充完成丙图中实物间的连线。
(3)某个小组的同学利用上述连好的器材进行了实验测量,记录了下表所示的实验数据,并在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的四个坐标点。请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx= Ω。(保留两位有效数字)
丁
(4)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 。(填选项前的符号)
A.1×10-2 Ω·m B.1×10-3 Ω·m
C.1×10-6 Ω·m D.1×10-8 Ω·m
(5)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中,正确的选项有 。(有多个正确选项)
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪器引起的系统误差
D.用UI图线处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差
四、计算题(共计38分)
13. (10分)如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某电解质溶液时,且P、Q加上电压后,其图像如图乙所示,当时,求电解质溶液的电阻率。
14. (10分)如图,在倾角为的光滑斜面上放有电量为、质量为的点电荷。问
(1)若加水平向左的匀强电场,使点电荷静止在斜面上,该匀强电场的场强大小是多少
(2)若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上,该匀强电场沿什么方向时场强最小?最小值为多少?
15. (18分)电子技术中通常利用匀强电场中的偏转实现带电粒子的平行侧移。如图所示,两偏转电场I、II宽度均为L,场强大小均为E、方向相反(均沿竖直方向)。一质量为m,电荷量为q的带正电粒子,由静止开始经过电压为U的电场加速后,从A点垂直进入偏转电场I,最后从偏转电场II中的B点射出,已知两电场相距L,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子从加速电场射出时速度的大小;
(2)带电粒子从偏转电场I离开时竖直方向偏移的距离y;
(3)A、B之间沿电场线方向的距离h。
山西省石楼县石楼中学高二年级11月月考答案
1.A 2.D 3.B 4.C 5.B 6.B 7.D
8.BD 9. BD 10.ACD
11. (1)0.270
(2)升高 (3)
12. (1)0.397(0.395~0.399均可) (2)见图(a) (3)见图(b) (4)C (5)CD
13. 由题图乙可求得电解质溶液的电阻R=UI=105×10-3 Ω=2 000 Ω,
由题图甲可知电解质溶液长l=a=1 m,
它的横截面积S=bc=0.03m2,
由R=ρlS 得ρ=RSl=2000×0.031Ω∙m=60Ω∙m
14.(1);(2)沿斜向上,
解(1)对电荷受力分析,受重力、电场力、支持力,根据三力平衡条件,有
解得
(2)若改变匀强电场的方向要使点电荷仍静止在斜面上,该匀强电场沿斜面向上时电场强度最小,即
解得
15. 解:(1)设带电粒子的质量为m,电量为q,离开左侧加速电场后的速度为,根据动能定理有
解得
(2)粒子从进入偏转电场I开始,在水平方向做匀速运动
在竖直方向
在电场中加速度
联立,解得
(3)粒子在偏转电场I中,竖直末速度
竖直方向的侧移为
在两偏转电场之间竖直方向的位移大小
根据对称性可知,粒子在偏转电场II中的侧移
粒子从进入偏转电场I到离开偏转电场II的侧移量
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
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